第一节声音的产生与传播.docx

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第一节声音的产生与传播

第一节声音的产生与传播

【主体知识归纳】

1．声是由物体的振动产生的．

2．声的传播需要介质．固体、气体和液体都是传声的介质，真空不能传声．

3．声是一种波——声波．声在介质中的传播形成声波．

4．声在每秒内传播的距离叫声速．声速跟介质的种类和介质的温度有关．15℃时空气中的声速是340m/s．

5．观察与实验是学习本节知识用到的主要方法．经历科学探究的基本步骤：

提出问题、猜想和假说、进行实验．

【基础知识精讲】

你有两只耳朵，能听到各种各样的声音：

听老师讲课可以获得各种知识，听电台广播可以知道天下大事．声音是我们了解周围事物的重要渠道．我想，你现在一定会很着急地问：

声音到底是怎样产生的呢？

1．声音的产生

声音是由物体的振动产生的．你可以做很多实验来证明这一点．最简单的，现在就做，你把手放在喉头的位置上，不说话时有何感觉？

你说“声音”二字，感觉如何？

我们说话发声就是靠声带的振动，声带不振动时就没有声音．你还可以去找一些日常生活中发声的实例，感受一下“振动”．例如，敲响的锣面，你用手去摸一摸，会有“发麻”的感觉；尺子发出“嗡嗡”的声音时，能明显地看出尺子在振动．因此可以得出“声音是由物体的振动产生的”这一结论．

夏天伏在枝头叫个不停的蝉是靠什么、怎样发声的呢？

蝉也有自己的发声器官，这一器官位于蝉的腹部．雄蝉有发声器，它会鸣叫，雌蝉没有发声器，不会鸣叫．

图1—1

雄蝉发声也是靠物体的振动的原理．其腹部下有一层薄薄的发音膜，当发音肌收缩时，引起发音肌振动，声音通过共鸣室的放大变得非常大．

蝉长时间的鸣叫会使人心烦意乱，你是怎样听到蝉的鸣叫的？

或者说，蝉叫是怎样传到你耳朵中的？

2．声音的传播

你可以来做一个简单的实验，把两张桌子紧紧地挨在一起，甲敲桌面，乙把耳朵贴在另一张桌子上，乙能听到声音，说明声音可以通过桌子传播；如果把两张桌子离开一个小缝，你再试试，仍能听到声音，这说明空气可以传声；在岸边的鱼，听到岸上的响声会被惊走，这说明水可以传声．从以上实验或事例可以看出：

固体、气体、液体都可以传播声音．气体、液体、固体是传播声音的媒介，我们称之为介质．声音产生后，可以通过一切气体、液体、固体作为介质传播到接收处．

现在我来问你，如果没有了介质，声音是否还能传播？

你能设计一个实验来验证你的结论吗？

图1—2

看看我设计的实验，是不是比你的更能说明问题：

做出图甲的装置，线一端拴着铃铛，另一端穿过橡皮塞，再把它放到瓶子中，像图乙那样，如果用抽气筒抽出瓶中空气，摇铃时将会听不到铃声．由此可知，没有空气声音不能传播，也就是说：

真空不能传声．

3．声音以声波的形式向外传播

这部分知识比较抽象，所以你要注意慢慢地读下面的描述，最好在头脑中形成相应的图像，便于理解．

我们以击鼓为例．鼓面会左右振动，鼓面向左振动时压缩左侧的空气，使得这部分空气变密，鼓面向右振动时，左侧的空气这时会变稀疏．随着鼓面不断左右振动，空气中就形成了疏密相间的波动，向远处传播．这个过程很像水波的传播：

用一支铅笔不断轻点水面，水面就会形成一圈一圈的水波，不断向远处传播．因此，声音也以声波的形式向外传播．如果发声体的周围没有介质，就无法形成声波，不能将振动向外传播．

4．声速

我一说话，在同一房间内的你马上就能听到声音，那么声音的传播需不需要时间呢?

其实自然界中很多现象都能帮助我们得到结论：

雷电同时发生，但我们往往是先看到闪电后听到雷声;你在高山上大喊一声，会听到连绵不断的回声;田径比赛时，在远处先看到发令枪的烟雾，后听到枪声…这些都说明声音的传播需要时间．在物理学中，把声在每秒内传播的距离叫做声速．

5．声音在不同介质中的传播速度

声速跟介质的种类有关．一般来说，在固、液、气三种物质中，声音在固体中传播得最快，在气体中传播得最慢．

6．空气中的声速

在空气中，一般温度每升高1℃，声速增大约0.6m/s．15℃时空气中的声速为340m/s．这一数值你必须记住，在今后的计算中，这就相当于已知量了．

在实际生活中，我们所说的亚音速飞机、超音速飞机，就是指速度达不到340m/s和速度可以超过340m/s的飞机．

7．回声

你有没有这样的经历：

野外活动时，爬到山顶，对着群山喊话，会听到很多次声音，好像有人在回应你一样，这种有趣的现象就是回声．回声是由于声音在传播中遇到障碍物反射回来而产生的现象．

你也许会问：

为什么只有在郊外才能听到回声，而在室内说话时没有回声呢?

其实在室内也有声音的反射，但由于人的耳朵不能区分这几个声音，从发出声音到能听见回声的时间间隔在0.1s以上时，人耳才能区分原声和回声．在室内时，由于我们离障碍物太近，声音反射回来的时间太短，因此人耳无法区分，但是这一现象也被人们利用．如果原声和回声间隔不到0.1s，回声就会同原声混在一起，可以加强原声．在修建剧院、礼堂时就利用这一现象来增强原声．

回声在日常生活中还有更广泛的应用：

测距离．发声处和被测物之间的距离（s）就等于声速（v）与原声和回声的间隔（t）的乘积的一半．说起来很绕口，写个式子你就看明白了：

s=

v·t．

航海中测海底深度，测船与冰山间的距离都是利用回声．

【学习方法指导】

1．怎样证明固体发声时在振动

固体发声时在振动，但这种振动用肉眼很难看出来，怎样把这种看不见的东西表现出来呢？

我教你的方法是：

转换法．转换法是把许多看不见摸不着的东西、不易直接观测认识的问题，转变成能看见现象的研究问题的方法．这是物理学中常用的研究方法之一，特别是对那些抽象的难以理解的物理知识，这种方法很有效．

生活中你也用到过转换法，只是未注意罢了．空气是看不见摸不着的，但我们可以根据空气流动（风）所产生的作用来认识它．如红旗飘动，树叶摇晃等．

你可以把轻小物体放在桌面（固体）上，比如纸屑、乒乓球等，用手拍桌子时，桌子发声，同时可以看到纸屑或乒乓球在动，它们的动正是由于桌子振动的缘故．

2．学会探究

认真阅读课本P13~P15“声音的传播”的内容，经历探究的过程，学习探究的方法，初步认识科学探究的基本要素：

提出问题，猜想和假说，实验验证．

例题经过探究，我们已经知道固体和气体都可以传声．由此

提出问题：

声能在液体中传播吗？

猜想和假说：

因固体和气体都可以传声，而液体、固体、气体分别是物质存在的形态之一．据此我们猜想液体也能传声．

根据经验和已有知识对问题的成因或结果进行推测与假设，是科学探究的基本要素，是对科学探究能力的基本要求．但应注意，“猜想和假说”是在经验和已有知识的基础上提出的，绝不是随意的、不着边际的胡猜乱说．

实验验证：

（1）将一收音机打开．用塑料袋包好，将其放入盛满水的大烧杯中，试一试能否听到收音机的广播声．

（2）到游泳池去，你潜入水下，试一试能否听到岸上人们的说话声．

（3）也可利用生活经验或事实来检验我们的猜想，如，钓鱼时，快要上钩的鱼能被岸上人们走动时的脚步声或说话声吓跑；又如，渔民捕鱼时，通过播放不同的声音，来增加某种鱼的捕鱼量等等．

通过以上实验现象或事实，都可以说明：

液体也能传声．

同步练习1

1．图1—1中的喇叭在“唱歌”，看到纸盆上的纸屑上下跳动．这个现象说明嗽叭发声时，纸盆在不停地_________．

2．如图1—2，笛子发出的声音是_________振动引起的．

3．锣发声的时候，用手按住锣面，锣声就消失了，这是因为_________．

4．我国古代科学名著《梦溪笔谈》中有记载，行军宿营，士兵枕着牛皮制的箭筒睡在地上，能及时听到夜袭的敌人的马蹄声；汽车和机械修理工常常用木棍（或者尺子、螺丝刀等）的一端顶在运转的机械外壳上，另一端靠在自己的耳朵上，就可以更清楚地听到机械内部的异常杂音；间谍把铁块按在墙壁上，再将自己的耳朵贴在铁块上，就可以听到隔墙的谈话声．这些都是因为_________也能传声．

5．海豚能随驯兽员的哨声在水中表演节目；花样游泳运动员能随音乐起舞；掌声会吓跑鱼塘中的鱼．这是因为__________．

6．通常人称月球上是一片“死寂的”空间，它的意思是“无声”，其原因是月球表面没有_________________．

7．声音在以下几种介质中传播时，传播速度最大的是

A．空气

B．水

C．酒精

D．钢管

8．下列关于声音的发生，正确的说法是

A．正在发声的物体在振动

B．物体振动停止后还会发出很弱的声音

C．振动停止，物体的发声也停止了

D．只要物体振动，我们就能听到声音

9．动画片《星球大战》中，神鹰号太空船将来犯的天狼号击中，听到天狼号“轰”地一声被炸毁，神鹰号宇航员得意地笑了．你觉得这段描写符合科学道理吗？

10．超音速飞机的飞行速度常用马赫数表示，马赫数指的是声速的倍数．某超音速飞机的马赫数为2．6，那么它的飞行速度为多少m/s？

11．如何进行下列探究活动？

小明在家中听音响时，忽然想到课本上说声音能使空气形成疏密相间的波动并以此把声音传播到远处．“我怎么看不见？

这种说法到底对不对呢？

”他想了一会儿，起身找来一个碟子、一段铁丝和一勺洗衣粉，用它们做了一个实验证明课本上的说法是正确的．假如你是小明，请写出你的实验过程．你能得出什么结论？

思考（可选做）

1．假如你用声音的速度离开一个正在演奏音乐的大会，你会听到些什么呢？

有人说：

用声音的速度离开音乐会的时候，我们会在全部时间里听到同一个音，也就是我们出发时在音乐会上听到的那个音．他说的对吗？

为什么？

2．假如声音在空气里传播的速度不是340m/s，而是340mm/s，也就是说，比人的步行还要慢，现在，你的朋友一边向你快步走来，一边向你发出了问候：

“你好吗？

”你听到的声音会是怎样的？

你能听懂吗？

 参考答案

1．振动2．空气（柱）3．锣面停止了振动4．固体5．水（液体）也能传声

6．空气7．D8．A、C

9．不符合．因为太空是真空，天狼号爆炸发出的声音根本无法传到神鹰号上．

10．340m/s×2．6＝884m/s

11．提示：

将适量洗衣粉倒入碟子中，加水溶解．然后将铁丝弯成一个带把的铁圈．将铁圈放在碟中的洗衣粉水中，使铁圈上附一层薄膜．然后将它放在取下保护罩的音响前，观察薄膜随着声音的传播而变化．

思考

1．他说的不对．你将听不到声音，因为这时的声波对你来说是不动的，它根本不能振动你的耳膜，所以你会认为音乐会已经停止演奏了．

2．你听到的声音是“吗—好—你”，这是因为声音的速度比你朋友步行的速度慢．他向你走来时，后发的声音先到，先发的声音后到．在他说的话里，除非是像回文体那样倒过来听也是一样的意思，否则你就会一句也听不懂了．

同步练习2

1.在敲响大古钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟“余音未止”，其原因是（）

A.一定是大钟的回声

B.有“余音”说明大钟仍在振动

C.是人的听觉发生“延长”的缘故

D.大钟虽已停止振动，但空气仍在振动

2.吹笛子发声的主要是（）

A.笛子本身（竹管）振动发声B.笛子中空部分的空气柱振动发声

C.演员的嘴唇振动发出的声音D.以上说法都不正确

3.小孩用嘴巴把一个气球吹大，由于小孩用力太大，气球被吹破了，发出“嘭”的响声，这响声是由于（）

A.球皮被吹大时，振动发出的声音

B.吹气时，球内空气振动发出响声

C.破裂时球皮振动发出的响声

D.球破裂时引起周围空气振动发出响声

4.（玉林市中考题）如图4.1-12是甲骨文中的“声殳”（古代打击乐器），其意思是手拿木槌（字左部）敲打三角形石块（字右部），使石块而发出声音.

图4.1-12

5.如图4.1-13甲，用槌敲打鼓面使之发声，这时会看到，这说明.图乙优美小提琴是由琴弦产生的，图丙中青蛙“呱呱”的叫声是由于它的鸣囊在.

图4.1-13

6.在爵